MAKALAH DAYA DALAM BIDANG PERTANIAN
ENERGI SURYA DAN ANGIN
OLEH
KELOMPOK I :ASTRID AFDALJUMIATUL (J1B013016)BQ. DESY EKA MAWARNI (J1B013020)HARTIWI SURYANINGRUM (J1B013140)IRMA VIKA SARI (J1B013048)IRMAYANI AGUSTINA (J1B013050)KASMAWATI (J1B013056)MERY HANDAYANI (J1B013064)SITI NURHIDAYAH (J1B013102)WINDA PUSPITASARI (J1B013122)ALUH SILVIA ISWARI (J1B014010)FAJRI HIDAYAT (J1B014030)HELMI HAFIZIAH (J1B014038)HIDAYATUL FITRI (J1B014042)HUSWATUN IDA L.H (J1B014044)NI KADEK ELVIN ARTIKA (J1B014080)SAFINATUL AULIA (J1B014100)SOFIA MARDIANTI (J1B014104)
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM2016
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang atas rahmat-Nya
maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul : “Energi Surya dan
Angin”.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan
baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki
penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi
penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Akhirnya, tiada kata yang dapat kami berikan selain harapan dan terima kasih.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Mataram, Maret 2016
Penulis
ii
DAFTAR ISI
HalamanKATA PENGANTAR......................................................................................... ii
DAFTAR ISI........................................................................................................ iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah.................................................................................... 2
1.3. Tujuan Penulisan...................................................................................... 3
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Energi Angin.............................................................................................. 4
A. Pengertian Energi Angin........................................................................... 4
B. Manfaat Energi Angin............................................................................... 4
C. Prinsip Kerja Kincir Angin........................................................................ 7
D. Pemanfaatan Kincir Angin........................................................................ 8
2.2. Energi Surya..............................................................................................
A. Pengertian Energi Surya............................................................................ 10
B. Manfaat Energi Surya................................................................................ 11
C. Prinsip Kerja Kolektor Surya..................................................................... 11
D. Jenis-Jenis Kolektor Surya........................................................................ 12
E. Pemanfaatan Energi Surya......................................................................... 14
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan............................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA
iii
BAB IPENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Energi diperlukan di semua bidang kehidupan, tidak hanya untuk kebutuhan rumah
tangga yang membutuhkan jumlah pasokan energi yang tidak banyak namun juga
perkembangan manusia yang semakin bertambah membuat energi juga ikut bertambah.
Ditambah dengan pembangunan industri disegala bidang pasca revolusi industri yang
akhirnya menjadikan kebutuhan akan energi semakin membengkak.
Penyebab dan dampak krisis energi berkaitan dengan meningkatnya harga dari biaya
produksi akibat kekurangan sumber energi seperti minyak bumi, atau listrik dan sumber daya
energi yang berasal dari alam. Krisis energi ini akan berpengaruh terhadap perekonomian
yang nantinya berdampak pada kemaslahatan hidup manusia.
Untuk mengatasi krisis energi tersebut, diperlukan solusi yang tepat untuk menciptakan
kehidupan yang berkesinambungan dan selaras dengan alam terlebih jika sumber daya energi
tersebut menggunakan sumber daya alam. Salah satu solusi yang digunakan untuk mengatasi
krisis tersebut adalah dengan menggunakan teknologi energi surya dan energi angin.
Seperti yang diketahui bahwa matahari merupakan salah satu sumber energi terbesar
yang ada di muka bumi ini. Dengan memanfaatkan perubahan energi panas menjadi listrik,
maka sinar matahari bisa dijadikan sebagai sumber tenaga listrik baru. Beberapa negara maju
telah menge,bangkan teknologi tenaga surya dengan menggunakan panel surya atau dengan
menggunakan sel photovoltaic untuk mendapatkan energi listrik.
Energi surya merupakan sumber energi yang ramah lingkungan karena tidak
memancarkan emisi karbon berbahaya yang berkontribusi terhadap perubahan iklim seperti
pada bahan bakar fosil. Setiap watt energi yang dihasilkan dari matahari berarti kita telah
mengurangi pemakaian bahan bakar fosil, dan dengan demikian kita benar-benar telah
mengurangi dampak perubahan iklim. Penelitian terbaru melaporkan bahwa rata-rata sistem
rumah surya mampu mengurangi 18 ton emisi gas di lingkungan setiap tahunnya. Energi
surya juga tidak memancarkan oksida nitrogen atau sulfur dioksida yang berarti tidak
menyebabkan hujan asam atau kabut asap. Kebutuhan energi semakin meningkat dengan
adanya kemajuan teknologi. Sumber energi yang banyak dipakai sampai saat ini adalah
sumber yang dapat habis yang tidak dapat diperbaharui seperti minyak bumi, batubara dan
gas bumi (energi berbasis fosil). Karena kebutuhan energi meningkat maka usaha manusia
untuk mengeksploitasi sumber energi di atas turut meningkat.
1
Bila kita cermati, sumber-sumber energi yang umum digunakan manusia bisa
digolongkan berdasarkan bentuk energinya, misalnya bentuk energi angin adalah kinetik,
bentuk energi air adalah potensial dan bentuk energi matahari adalah internal. Energi angin
dan air berpindah melalui kerja sedangkan energi matahari berpindah melalui perpindahan
panas. Bahan bakar fosil (minyak, gas dan batubara) yang saat ini merupakan energi dominan
di dunia juga tergolong dalam bentuk energi internal.Bila kemudian faktor lingkungan juga
diperhitungkan, maka efek pencemaran lingkungan juga menjadi parameter penting bagi
sebuah sumber energi. Dibandingkan dengan sumber energi yang lain, saat ini bahan bakar
fosil unggul dalam hal jumlah, kerapatan, kemudahan penyimpanan, dan kemudahan
perubahan/perpindahan energi. Maka tidak mengherankan bahwa peradaban manusia modern
saat ini cukup didominasi oleh bahan bakar fosil.
Namun patut diakui bahwa bahan bakar fosil merupakan salah satu pencemar utama
lingkungan (atmosfer). Sedangkan mengenai cadangan bahan bakar fosil, hingga saat ini
masih belum ada kesepakatan tentang jumlah riil yang dimiliki dunia, salah satunya karena
kemajuan teknologi semakin bisa mengungkap cadangan-cadangan baru bahan bakar fosil di
kedalaman bumi. Namun secara umum, mayoritas ilmuwan meyakini bahwa suatu saat bahan
bakar fosil akan habis. Dari ke-lima parameter utama sumber energi di atas, kecenderungan
global menunjukkan bahwa faktor jumlah atau cadangan energi dan efek pencemaran
lingkungan menjadi sangat penting meski ke-tiga parameter yang lain tetap diperhitungkan.
Pada makalah ini akan dibahas mengenai energi angin dan energi surya. Dimana
energi angin dan surya ini ramah lingkungan, memiliki kerapatan energi dan perpindahan
energinya cukup baik. Pengembangan energi angin dan surya ini di Indonesia pun sangat
mungkin dilakukan karena potensi wilayah Indonesia yang umumnya merupakan wilayah
pesisir dan tropis yang melimpah dengan angin dan suryanya.
1.2. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan energi angin?
2. Apa saja manfaat energi angin dalam kehidupan sehari-hari?
3. Bagaimana prinsip kerja kincir angin?
4. Bagaimana pemanfaatan kincir angin?
5. Apa yang dimaksud dengan energi surya?
6. Manfaat energi surya?
7. Bagaimana prinsip kerja kolektor surya?
8. Apa saja jenis-jenis kolektor surya?
2
9. Apa saja pemanfaatan kolektor surya?
1.3. Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui pengertian dari energi angin
2. Untuk mengetahui manfaat energi angin dalam kehidupan sehari-hari
3. Untuk mengetahui prinsip kerja kincir angin
4. Untuk mengetahui pemanfatan kincir angin dalam kehidupan sehari-hari
5. Untuk mengetahui pengertian dari energi surya
6. Untuk mengetahui manfaat energi surya
7. Untuk mengetahui prinsip kerja kolektor surya
8. Untuk mengetahui jenis-jenis kolektor surya
9. Untuk mengetahui pemanfaatan kolektor surya
3
BAB IIPEMBAHASAN
2.1. ENERGI ANGIN
A. Pengertian Energi Angin
Energi angin merupakan energi yang berasal dari alam. angin ini disebabkan karena
karena adanya perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. di daerah panas,
daranya menjadi panas. mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke
daerah yang dingin. udara menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi
suatu perputaran udara. Perpindahan inilah yang disebut sebagai angin.
Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air,
pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana-mana, baik di daerah dataran tinggi
maupun di daerah landai, bahkan dapat diterapkan di laut (anonim, 2015).
B. Manfaat Energi Angin
Energi angin dimanfaatkan tidak hanya oleh manusia, namun juga semua makhluk
hidup yang ada di bumi. Apa saja manfaat dari energi angin? Berikut ini adalah
beberapa diantaranya :
1. Pembangkit listrik
Manfaat yang pertama dari energi angin ialah sebagai salah satu sumber pembangkit
listrik. Energi angin dapat menggerakan alat yang sering kita kenal dengan istilah
kincir angin sebagai pembangkit listrik. Dengan menggunakan energi angin sebagai
pembangkit listrik, maka kita akan dapat mengurangi pencemaran dan polusi udara,
serta menjaga keutuhan cadangan bahan bakar .
2. Penggerak kapal layar
Saat ini, masih ada beberapa kapal nelayan yang melaut dengan memanfaatkan energy
angin. Dengan menggunakan kapal layar, maka kapal yang mereka tumpangi dapat
bergerak, tanpa menggunakan mesin sekalipun. Manfaat energi angin bagi
nelayan sebagai penggerak dari kapal layar ini adalah :
Ekonomis, dan hemat biaya
Desain kapal yang lebih simpel
Tidak menimbulkan pencemaran udara
Tidak berisik
Pesawat terbang
4
Pesawat terbang dan benda-benda lain yang terbang dengan menggunakan mesin juga
memanfaatkan energy angin untuk bergerak dan terbang. Dengan memanfaatkan
energI angin dan juga mesin, maka pesawat dapat terbang dan mempertahankan
posisinya di udara.
3. Olahraga angin dan udara
Jangan mengira bahwa olahraga hanya dapat dilakukan di udara saja. Beberapa
olahraga dapat memanfaatkan energi angin untuk dilakukan berikut ini adalah
beberapa jenis olahraga yang membutuhkan energy angin :
Terjun payung
Paralayang
Paragliding
Gantole
Beberpa olahraga tersebut dapat dilakukan dengan memanfaatkan energy angin, yang
membantu pengaturan arah ketika melakukan olahraga tersebut.
4. Permainan dan hiburan
Energi angin juga dapat dimanfaatkan sebagai hiburan sederhana, yang pastinya sudah
pernah anda lakukan di masa kecil. Bermain layangan dan pesawat-pesawatan dari
kertas membutuhkan energi angin agar dapat dimainkan. Apabila tidak ada energi
angin, maka pastinya kedua permainan tersebut tidak dapat dimainkan.
5. Relaksasi
Manfaat energi angin bagi manusia seringkali berguna sebagai salah satu metode
relaksasi. Angin memberikan efek yang menyejukkan dan dapat menyegarkan,
sehingga dapat menyebabkan seseorang merasa rileks ketika berhadapan dengan
angin. Angin, selain terbentuk secara alami, dapat juga dibuat dengan cara
menggunakan kipas angin.
6. Pemanfaatan dalam irigasi
Saluran irigasi sering memanfaatakn kincir angin untuk mendistribusikan air ke
saluran-saluran irigasi. Kincir angin yang digunakan untuk mendistribusikan air untuk
irigasi tersebut juga bekerja dengan menggunakan energy angin.
7. Untuk menentukan arah
Manfaat lain dari angin ialah dapat menentukan arah angin. Biasanya dengan
menentukan arah angin ini, kita dapat menyimpulkan arah mata angin, utara, barat,
timur, dan selatan. Selain itu dengan mengetahui arah angin, maka kita dapat mencari
5
jalan, seperrti kata pepatah ‘gone with the wind’ yang artinya pergilah mengikuti arah
angin.
8. Penggunaan dalam prinsip aerodinamika
Prinsip aerodinamika wajib hukumnya memanfaatkan energy angin. Prinsip
aerodinamika ini adalah suatu prinsip yang menggabungkan desain modeling suatu
benda yang dipadukan dengan gerakan dan arah dari energy angin. Jadi manfaat
energi angin bagi kehidupan, prinsip aerodinamika dapat bekerja secara sempurna.
Prinsip aerodinamika ini biasanya diaplikasikan pada :
Mobil balap
Kendaraan bermotor
Pesawat terbang
Rudal dan peralatan perang
9. Perkembangbiakan tumbuhan
Tumbuhan juga memanfaatkan energi angin ini. Tumbuhan biasanya secara alami
memanfaatkan energi angin untuk melakukan penyebaran benih untuk kepentingan
perkembangbiakan mereka. ada banyak sekali jenis tanaman yang berkembang biak
dengan cara melepaskan spora dan benih ke udara. Kemudian manfaat energi angin
bagi tumbuhan secara alami akan membawa spora dan benih tersebut ke suatu tempat
untuk kemudian tumbuh dan berkembang biak.
10. Sebagai ventilasi
Pada pabrik-pabrik industri besar, yang tidak memungkinkan untuk menggunakan AC
atau pendingin ruangan untuk menjaga sirkulasi udara. Maka sering memanfaatkan
ventilasi bullat yang berputar dan memberikan sirkulasi udara dengan memanfaatkan
energi angin. Biasanya ventilasi ini berbentuk bulat, seperti kubah masjid, dan
memiliki sirip-sirip yang terbuat dari bahan aluminium ringan, sehingga dapat
berputar dan menjaga sirkulasi udara.
11. Pembentukan batuan
Angin juga berperan penting dalam prosis abrasi dan pembentukan batuan-batuan
yang kita kenal saat ini.beberapa jenis batuan memiliki bentuk alami yang disebabkan
oleh abrasi karena pengaruh energi angin, yang akhirnya membentuk batuan tersebut.
12. Sebagai media pembersih
Halaman rumah dan pekarangan anda kotor oleh debu dan dedaunan? Tenang saja,
anda dapat memanfaatkan energy angin buatan untuk membersihkannya. Blower,
merupakan suatu alat penghasil energy angin yang efektif membantu membersihkan
6
pekarangan rumah anda dari debu – debu serta kotoran yang mengganggu
pemandangan.
13. Mengeringkan pakaian dan rambut
Ini merupakan manfaat energi angin yang sering kita gunakan sehari-harinya. Untuk
mengeringkan pakaian dan rambut. Dengan memanfaatkan energi angin alami,
pakaian yang baru anda cuci bisa menjadi kering apa bila digantung di luar dan
diterpa angin. Begitu pula dengan rambut anda, bisa kering dengan memanfaatkan
energy angin.
14. Pendingin mesin
Ketika mendengar pendingin mesin, mungkin anda akan mengatakan radiator. Salah.
Sebelum adanya radiator, dan hingga saat ini, energy angin masih dimanfaatkan guna
mendinginkan mesin atau perangkat elektronik. Pengaplikasiannya antara lain :
Bentuk sirip-sirip pada bagian mesin, yang ditujukan untuk memberikan angin
segar agar mesin tidak menjadi panas
Sirip-sirip pada peralatan elektronik
Kipas yang menghasilkan energi angin, untuk mendinginkan perangkat elektronik.
C. Prinsip Kerja Kincir Angin
Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk menumbuk
biji-bijian.kincir angin juga digunakan untuk memompa air untuk mengairi sawah.kincir
angin moderen adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik,disebut
juga dengan turbin angin.
Gambar 1. Gambar Kincir Angin
7
Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak bilah kincir angin akan
memutar poros didalam nacelle Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan
perputaran poros ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam
gearbox gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi
energi listrik dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan
tegangannya kemudian baru didistribusikan ke konsumen.
D. Pemanfaatan Kincir Angin
1. Pembangkit listrik
Manfaat utama dari kincir angin yang tentunya sudah anda ketahui adalah sebagai
sumber energy. Kincir angin utamanya dimanfaatkan sebagai salah satu sumber
pembangkit listrik. Di Negara Belanda, kincir angin sudah dimaksimalkan fungsinya
sebagai salah satu pembangkit listrik, yang dapat menyalakan generator listrik kepada
kota-kota di negeri tersebut. Namun demikian, ada beberapa kelemahan dari kincir
angin sebagai pembangkit listrik, yaitu :
Membutuhkan lebih dari satu kincir angin untuk membangkitkan listrik satu kota
Proses pembangunan kincir angin yang cukup rumit
2. Alternative penggunaan bahan bakar fosil
Kincir angin juga merupakan salah satu alternative yang baik sebagai pengganti bahan
bakar fosil, seperti gas alam dan bahan bakar minyak. Dengan manfaat kincir angin
bagi manusia sebagai sumber energi, maka cadangan bahan bakar fosil yang semakin
menipis dapat berkurang penggunaannya.
3. Pemanfaatan energi yang ramah lingkungan
Selain itu, kincir angin juga memiliki kegunaan penting lainnya. Manfaat tersebut
adalah mampu menjaga kebersihan lingkungan, karena kincir angin merupakan
sumber energi yang ramah lingkungan dan tidak menimbulkan polusi udara sama
sekali. Hal ini tentu saja jauh berbeda dengan kondisi bahan bakar lainnya yang dapat
menyebabkan munculnya polusi udara yang sangat berbahaya bagi kelangsungan
lapisan ozon bumi kita ini.
4. Membantu penyaluran air dalam irigasi
Kincir angin juga sering dimanfaatkan untuk membantu proses irigasi. Berbeda
dengan kincir air, kincir angin ini menggunakan energi angin untuk dapat berputar.
Namun manfaat kincir angin ini bisa mengalihkan aliran air dari satu parit atau
saluran irigasi menuju saluran irigasi lainnya. Jadi anda tidak perlu repot membuat
dan menggali saluran irigasi baru.
8
5. Membantu proses pemotongan kayu
Beberapa pabrik pemotongan kayu atau saw mill juga memanfaatkan kincir angin
untuk membantu proses pemotongan kayu. Dengan menggunakan kincir angin, maka
generator yang menjalankan fungsi gergaji yang digunakan untuk memotong kayu
pun akan menyala, tanpa butuh bahan bakar minyak. Keunggulan dari metode ini
adalah :
Ekonomis, dapat menekan biaya produksi
tidak menimbulkan polusi udara
ramah lingkungan
6. Mengeringkan hasil panen
Manfaat kincir angin dalam kehidupan sehari-hari juga sering digunakan untuk
mengeringkan hasil panen sebelum ditumbuk atau di olah lebih lanjut. Caranya?
Cukup dengan meletakan sejumlah hasil panen pada bilah-bilah kincir angin, lalu
biarkan kincir angin berputar. Proses ini akan membantu meniriskan air yang masih
tersisa dari hasil panen tersebut, dan dapat mengeringkan hasil panen tersebut.
7. Sebagai objek wisata
Ini merupakan manfaat sampingan yang diperoleh dari kincir angin. Dengan
memanfaatkan kincir angin dalam jumlah yang banyak, maka hal ini dapat menjadi
daya tarik tersendiri bagi suatu daerah. Seperti manfaat kincir angin di belanda,
yang dapat menjadi daya tarik bagi turis dan wisatawan asing, sehingga dapat
meningkatkan potensi pariwisata pada daerah tersebut.
8. Membantu proses penggilingan padi
Kincir angin pun juga sering dimanfaatkan pada industri penggilingan padi sederhana.
Biasanya dengan menggunakan kincir angin, industri penggilingan padi dapat
memanfaatkannya untuk menyalakan generator, yang kemudian akan menyuplai
listrik untukmenyalakan alat penggiling padi. Tentu saja hal ini akan sangat efektif
dan sangat baik, karena :
Ramah lingkungan
Ekonomis
Dapat meningkatkan jumlah produksi
9. Membantu mengalihkan arah angin
Kincir angin juga sering dimanfaatkan untuk mengalihkan arah angin. Hal ini
biasanya digunakan ketika sedang terjadi angin kencang, sehingga energy angin yang
9
muncul menjadi tersalurkan pada kincir angin dan dapat mereduksi dan mengecilkan
resiko dari munculnya angin besar bagi rumah dan perkebunan warga.
10. Sebagai pompa air dan penyalur air
Selain itu, kincir angin juga sering dimanfaatkan sebagai pompa air, atau alat yang
dapat menyalurkan air ke tempat tertentu. prinsip kerjanya mirip seperti prinsip kerja
kincir angin pada saluran irigasi, hanya saja kincir angin ini akan membawa air ke
penampungan sehingga dapat berfungsi seperti pompa air. Dengan menggunakan ini,
maka anda tidak perlu repot-repot menimba air.
11. Sebagai hiasan dan ornament
Ada beberapa wilayah yang menggunakan kincir angin tidak hanya sebagai
pembangkit listrik ataupun pemanfaatan dalam saluran irigasi, namun juga untuk
dekorasi dan hiasan pada rumah. Bentuk kincir angin yang unik dan menarik banyak
membuat orang senang dan akhirnya sering memanfaatkan kincir angin sebagai suatu
hiasan rumah dan ornament.
12. Sebagai sarang dan tempat tinggal burung
Biasanya bangunan kincir angin memiliki tinggi yang mencapai lebih dar 5 meter.
Dan biasanya juga kincir angin memiliki tinggi yang hampir sama dengan beberapa
jenis pohon berkayu. Hal ini sering dimanfaatkan oleh burung untuk membuat
sarangnya pada kincir angin. Biasanya, karena kincir angin juga banyak berada di
daerah peternakan dan perkebunan, jenis-jenis burung yang bersarang pada kincir
angin tidak jauh dari burung gagak, merpati, dan burung gereja.
2.2. ENERGI SURYA
A. Pengertian Energi Surya
Energi surya energi yang berupa sinar dan panas dari matahari. Energi surya
(matahari) merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang palin penting. Indonesia
mempunyai potensi energi surya yang melimpah. Namun, melimpahnya sumber energi
surya di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal.
Matahari adalah sumber energi yang memancarkan energi yang sangat banyak ke
permukaan bumi. Permeter persegi permukaan bumi menerima hingga 1000 watt energi
matahari. Sekitar 30% energi tersebut dipantulkan kembali ke luar angkasa dan sisanya
diserap oleh awan, lautan, dan daratan. Jumlah energi yang diserap oleh atmosfer, lautan,
dan daratan bumi sekitar 3.850.000 eksajoule (EJ) per tahun. Untuk melukiskan besarnya
potensi energi surya, energi surya yang diterima bumi dalam waktu satu jam saja setara
dengan jumlah energi yang digunakan dunia selama satu tahun lebih.
10
B. Manfaat Energi Surya
Energi surya merujuk pada radiasi energi dalam bentuk panas dan cahaya yang
dipancarkan oleh matahari. Tanpa energi yang datang dari matahari, planet kita tidak
akan mampu mendukung kehidupan dan energi surya adalah bentuk energi paling
berlimpah yang tersedia di planet kita.
Energi surya memiliki potensi besar dan banyak teknologi surya yang berkembang
dengan sangat cepat. Namun, meskipun pertumbuhan industri energi surya global
berlangsung dengan cepat, masih dibutuhkan banyak waktu sebelum energi surya
menjadi pesaing yang nyata untuk bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama. Hal
ini karena sektor energi surya masih kalah dalam hal paritas biaya dibandingkan bahan
bakar fosil.
Pemanfaatan energi surya memiliki potensi masa depan yang sangat besar, tidak hanya
dalam menyediakan listrik dan panas tetapi juga untuk digunakan pada proses industri
serta pengembangan kendaraan surya.
Memanfaatkan energi matahari dan tidak terus menerus menggunakan bahan bakar fosil
akan memperlambat dampak perubahan iklim dan memberikan cukup waktu bagi banyak
spesies untuk beradaptasi dengan perubahan iklim dan karenanya akan membantu
melestarikan keanekaragaman hayati di planet bumi.
Tidak hanya itu, energi surya akan meningkatkan keamanan energi dan kemandirian
energi di banyak negara di dunia, serta memastikan kemajuan dalam keberlanjutan masa
depan energi bersih.
C. Prinsip Kerja Kolektor Surya
Kolektor surya dapat didefinisikan sebagai sistem perpindahan panas yang menghasilkan
energi panas dengan memanfaatkan radiasi sinar matahari sebagai sumber energi utama.
Ketika cahaya matahari menimpa absorber pada kolektor surya, sebagian cahaya akan
dipantulkan kembali ke lingkungan, sedangkan sebagian besarnya akan diserap dan
dikonversi menjadi energi panas, lalu panas tersebut dipindahkan kepada fluida yang
bersirkulasi di dalam kolektor surya untuk kemudian dimanfaatkan guna berbagai
aplikasi.
11
Gambar 2. Prinsip Kerja Kolektor Surya
Sinar matahari mengenai solar panel, masuk kedalam solar charg controller, arus disini
masih dalam keadaan DC. Lalu dialirkan ke baterai, disini masuk kedalam inverter untuk
mengubah arus DC menjadi AC lalu dapat dimanfaatkan untuk berbagai alat-alat
elektronik.
D. Jenis-Jenis Kolektor Surya
Terdapat tiga jenis kolektor surya yang diklasifikasikan ke dalam Solar Thermal
Collector System dan juga memiliki korelasi dengan pengklasifikasian kolektor surya
berdasarkan dimensi dan geometri dari receiver yang dimilikinya.
1). Flat-Plate Collectors
Kolektor surya merupakan sebuah alat yang digunakan untuk memanaskan fluida
kerja yang mengalir kedalamnya dengan mengkonversikan energy radiasi matahari
menjadi panas. Fluida yang dipanaskan berupa cairan minyak , oli, dan udara kolektor
surya plat datar mempunyai temperatur keluaran dibawah 95°C. dalam aplikasinya
kolektor plat datar digunakan untuk memanaskan udara dan air (Goswami, 1999).
Keuntungan utama dari sebuah kolektor surya plat datar adalah memanfaatkan kedua
komponen radiasi matahari yaitu melalui sorotan langsung dan sebaran, tidak
memerlukan tracking matahari dan juga karena desainnya yang sederhana, hanya
sedikit memerlukan perawatan dan biaya pembuatan yang murah. Pada umumnya
kolektor jenis ini digunakan untuk memanaskan ruangan dalam rumah, pengkondisian
udara, dan proses-proses pemanasan dalam industri. (Duffie, 1991).
Tipe ini dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan energi panas pada temperatur di
bawah 100°C. Spesifikasi tipe ini dapat dilihat dari absorber-nya yang berupa plat datar
yang terbuat dari material dengan konduktivitas termal tinggi, dan dilapisi dengan cat
berwarna hitam. Kolektor pelat datar memanfaatkan radiasi matahari langsung dan
terpencar (beam dan diffuse), tidak membutuhkan pelacak matahari, dan hanya
membutuhkan sedikit perawatan. Aplikasi umum kolektor tipe ini antara lain digunakan
12
untuk pemanas air, pemanas gedung, pengkondisian udara, dan proses panas industri.
Komponen penunjang yang terdapat pada kolektor pelat datar antara lain; transparent
cover, absorber, insulasi, dan kerangka.
Gambar 3. Penampang melintang kolektor surya pelat datar sederhana
2). Concentrating Collectors
Jenis ini dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan energi panas pada temperature
antara 100° – 400°C. Kolektor surya jenis ini mampu memfokuskan energi radiasi
cahaya matahari pada suatu receiver, sehingga dapat meningkatkan kuantitas energi
panas yang diserap oleh absorber. Spesifikasi jenis ini dapat dikenali dari adanya
komponen konsentrator yang terbuat dari material dengan transmisivitas tinggi.
Berdasarkan komponen absorber-nya jenis ini dikelompokan menjadi dua jenis yaitu
Line Focus dan Point Focus.
Gambar 4. Konsentrator
Agar cahaya matahari selalu dapat difokuskan terhadap tabung absorber, concentrator
harus dirotasi. Pergerakan ini disebut dengan tracking. Temperatur fluida melebihi
4000C dapat dicapai pada sistem kolektor ini seperti terlihat pada gambar diatas.
13
3) Evacuated Tube Collectors
Jenis ini dirancang untuk menghasilkan energi panas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan dua jenis kolektor surya sebelumnya. Keistimewaannya terletak pada efisiensi
transfer panasnya yang tinggi tetapi faktor kehilangan panasnya yang relatif rendah.
Hal ini dikarenakan fluida yang terjebak diantara absorber dan cover-nya dikondisikan
dalam keadaan vakum, sehingga mampu meminimalisasi kehilangan panas yang terjadi
secara konveksi dari permukaan luar absorber menuju lingkungan.
Gambar 5. Evacuated Receiver
E. Pemanfaatan Kolektor Surya
Dibidang Pertanian penggunaan sinar surya sudah mulai diterapkan sejak lama walau
pun masih bersifat tradisional, seperti penjemuran beberapa hasil pertanian oleh para
petani, mereka menggunakan sinar matahari sebagai media pengeringan hasil pertanian
mereka, baru dalam beberapa daswarsa terakhir, diciptakan peralatan yang dapat
memanfaatkan sinar surya sebagai media pengeringan contoh seperti Alat pengering Cabai
yang memanfaatkan panas matahari, pemanfaatan tenaga matahari sebagai media
pengeringan sangat lah efesien mengingat dari segi biaya dan yang relative murah dan
tidak memerlukan banyak tenaga kerja.(Kadir, Abdul.1995)
Manfaat sinar matahari jika telah menjadi energi sangat lah besar,sumber sinar
merupakan bahan yang utama untuk proses menghasilkan energi kemudian tergantung
pada teknik pemanfaatannya seperti penggunaan Absorber sebagai penyerap yang sangat
tepat karena mengingat bahwa absorber mempunyai daya simpan panas yang tinggi.
Setelah teknik pemanfaatannya, kemudian energi panas surya tadi baru dapat dijadikan
bentuk energi yang sesuai dengan kebutuhan.
Listrik merupakan tujuan utama walaupun dibidang pertanian tenaga surya hanya
digunakan untuk system pengeringan, tetapi dibidang teknologi para ahli terus
mengembangkan prinsip kolektor surya untuk menghasilkan tenaga yang sangat
14
dibutuhkan oleh manusia yaitu tenaga listrik, jika tenaga surya bisa diolah secara efesien
baik dari teknik pemanfaatannya maupun setelah menjadi energi, tidak lah mustahil
mungkin suatu saat nanti energi matahari dapat menghasilkan listrik dalam jumlah yang
besar yang bisa bermanfaat besar bagi kehidupan manusia.
15
BAB IIIPENUTUP
3.1. KESIMPULAN
Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Manfaat energi angin dapat
dilihat dalam kehidupan sehari-hari diantaranya sebagai pembangkit listrik, penggerak
kapal layar, olahraga angin dan udara, dan masih banyak lagi. Prinsip kerja kincir angin
cukup sederhana, Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak bilah
kincir angin akan memutar poros didalam nacelle Poros dihubungkan ke gearbox, di
gearbox kecepatan perputaran poros ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan
roda gigi dalam gearbox gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi
mekanik menjadi energi listrik dari generator energi listrik menuju transformer untuk
menaikan tegangannya kemudian baru didistribusikan ke konsumen. Kincir angin
dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik, alternative penggunaan bahan bakar fosil,
pemanfaatan energi yang ramah lingkungan, dan masih banyak lagi.
Energi surya merupakan sumber energi yang ramah lingkungan karena tidak
memancarkan emisi karbon berbahaya yang berkontribusi terhadap perubahan iklim
seperti pada bahan bakar fosil. Contoh pemanfaatan energi surya secara aktif adalah
penggunaan panel fotovoltaik dan panel penyerap panas. Salah satu contoh energi surya
yakni kolektor surya. Prinsip kerja kolektor surya adalah sinar matahari mengenai solar
panel, masuk kedalam solar charg controller, arus disini masih dalam keadaan DC. Lalu
dialirkan ke baterai, disini masuk kedalam inverter untuk mengubah arus DC menjadi
AC lalu dapat dimanfaatkan untuk berbagai alat-alat elektronik. Terdapat tiga jenis
kolektor surya yang diklasifikasikan ke dalam Solar Thermal Collector Syste,yakni Flat-
Plate Collectors, Concentrating Collectors dan Evacuated Tube Collectors.
16
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2015. Energi Angin. http://www.google.com/energi_angin . (diakses pada tanggal 15 Maret 2016).
Bastomi Akhwan .2011. Simulasi konvensi energi angin menjadi energi listrik pada turbin angin. Malang.
Wikipedia. Sel Surya. http://id.wikipedia.org/wiki/ . (diakses pada tanggal 15 Maret 2016).
Zazuli,. Aplikasi Tenaga Surya. http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/ . (diakses pada tanggal 15 Maret 2016).
17